12月14日，《神經(jīng)元》期刊在線發(fā)表了題為《導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)中速激肽陽性神經(jīng)元通過下行通路促進“癢覺-抓撓”循環(huán)》的研究論文，該研究由中國科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所、腦科學(xué)與智能技術(shù)**創(chuàng)新中心、神經(jīng)科學(xué)國家重點實驗室孫衍剛研究組完成。通過利用在體胞外電生理記錄、在體光纖記錄、藥理遺傳以及光遺傳操控等技術(shù)手段，該研究發(fā)現(xiàn)在中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)中存在一群表達速激肽的神經(jīng)元，這群神經(jīng)元通過下行環(huán)路調(diào)控脊髓水平癢覺信息處理，促進抓撓行為的產(chǎn)生。該研究揭示了癢覺下行調(diào)控的細胞以及神經(jīng)環(huán)路機制，為發(fā)展治療慢性癢的方法提供了新的思路。

癢覺是一種可以引起抓撓的不愉快的感覺。癢覺與視覺、聽覺等感知覺一樣，也是大腦加工處理的產(chǎn)物。癢覺對于動物來說是一種重要的保護機制。癢覺通過誘導(dǎo)抓撓動作去除皮膚上具有潛在危害的異物。因此，癢覺對于動物的生存具有重要意義。然而，慢性癢患者常常會由于無法控制瘙癢所誘發(fā)的抓撓行為而導(dǎo)致皮膚和深層組織的損傷，嚴(yán)重影響生活質(zhì)量。目前，人們對癢覺信息處理機制的了解還十分有限，所以臨床上尚缺乏針對慢性癢的有效治療方法。因此，研究癢覺信息處理的神經(jīng)機制將有助于研發(fā)治療慢性癢的新策略。

在癢覺研究領(lǐng)域中，前人主要探索癢覺在皮膚、感覺神經(jīng)元和脊髓中的分子和細胞機制。特別是在過去十多年里，諸多研究揭示了癢覺在外周神經(jīng)系統(tǒng)和脊髓水平的信息傳導(dǎo)和傳遞機制。相比之下，對于大腦如何加工處理癢覺以及如何動態(tài)調(diào)節(jié)癢覺的研究還非常少。早期研究癢覺在大腦中的信息處理主要以人或靈長類動物為研究對象，采用腦功能成像等技術(shù)方法進行研究。以往的研究表明中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)跟癢覺有很強的相關(guān)性。此外，該腦區(qū)在痛覺的下行調(diào)控中也發(fā)揮重要作用。然而，中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)對癢覺的調(diào)控作用及其機制并不清楚。因此，孫衍剛研究組以小鼠為研究對象深入研究了中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)在癢覺調(diào)控中的細胞及神經(jīng)環(huán)路機制。

在該研究中，研究人員探究了中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)神經(jīng)元在癢覺引起的抓撓行為中的活動變化，發(fā)現(xiàn)該腦區(qū)神經(jīng)元的電活動與癢覺引起的抓撓行為有很強的相關(guān)性。進一步的研究證實中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)中存在一類表達速激肽的興奮性神經(jīng)元，殺死或抑制這群速激肽神經(jīng)元能顯著降低癢覺誘發(fā)的抓撓行為。相反，激活中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)速激肽神經(jīng)元可以在沒有外周致癢刺激的狀態(tài)下誘發(fā)強烈的抓撓行為。此外，速激肽神經(jīng)元促進癢覺的作用是通過調(diào)控脊髓中癢覺特異的胃泌素釋放肽受體陽性神經(jīng)元產(chǎn)生的。

該研究中，孫衍剛研究組揭示了中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)通過下行正反饋形式調(diào)控癢覺信息處理的機制，發(fā)現(xiàn)該腦區(qū)的速激肽神經(jīng)元對于瘙癢過程中“癢覺-抓撓”這種惡性循環(huán)的產(chǎn)生至關(guān)重要。因此，大腦中的這群速激肽神經(jīng)元是遏制“癢覺-抓撓”的惡性循環(huán)以及治療慢性癢的潛在靶標(biāo)。該項研究有望改變解決慢性瘙癢問題的思路，提出針對腦內(nèi)負責(zé)癢覺信息處理的神經(jīng)元進行干預(yù)可能是治療慢性瘙癢的一種新方法。

此項工作主要由孫衍剛課題組博士研究生高鄭潤、陳文振、劉明哲共同完成，課題組的其他成員積*參與，并得到了神經(jīng)所研究員許曉鴻與廣州醫(yī)科大學(xué)教授萬麗的大力協(xié)助。該工作得到國家自然科學(xué)基金（31771158）和中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項（XDBS01000000）的資助。

癢覺下行調(diào)控的細胞及神經(jīng)環(huán)路機制的示意圖。導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)中存在一群表達速激肽的神經(jīng)元，這群神經(jīng)元通過下行環(huán)路調(diào)控脊髓水平癢覺信息處理，從而促進抓撓行為的產(chǎn)生。藥理遺傳學(xué)激活速激肽神經(jīng)元誘導(dǎo)小鼠自發(fā)抓撓行為。